KR102014325B1 - 변위량 계측부재를 구비한 교량받침 및 그의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변위량 계측부재를 구비한 교량받침 및 그의 시공방법에 관한 것으로, 교량의 변위량을 교축방향뿐만 아니라 교직방향으로도 측정 가능하고, 중간 지지부재의 변형량을 이용하여 간접적으로 측정하기 때문에 설치공간도 줄일 수 있도록 한 것이다.

Description

변위량 계측부재를 구비한 교량받침 및 그의 시공방법{BRIDGE SUPPORTING APPARATUS WITH DISPLACEMENT MEASUREMENT MEMBERS AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}

본 발명은 교량받침에 관한 것으로, 특히 교량의 변위량을 교축방향뿐만 아니라 교직방향으로도 측정 가능하고, 중간 지지부재의 변형량을 이용하여 간접적으로 측정하기 때문에 설치공간도 줄일 수 있도록 한 변위량 계측부재를 구비한 교량받침 및 그의 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 교량에는 상부구조에서 받는 힘을 하부구조로 전달하기 위해 상기 상부구조와 하부구조의 경계에 지지장치인 받침을 설치하는데, 이러한 받침은 기능적으로 보아서 교량을 고정하는 지점(고정점)에 설치하는 고정받침과 하부구조에 대한 상부구조의 이동을 원활하게 하는 지점(가동점)에 설치하는 가동받침으로 대별되며, 가동받침은 좌, 우로만 가동하는 일방향 받침과 좌, 우, 종, 횡으로 가동하는 양방향 받침이 있다.

이들 가운데 가동받침은 상판 구조물인 강재나 콘크리트의 온도변화, 건조수축, 크리프 등에 의한 교량의 이동을 원활하게 하는 구조로 하는 것이 필요하며, 그 종류로는 금속받침, 고무받침 등이 있다.

상기와 같은 가동받침은 여러 외적 조건(온도변화나 진동)에 따라 교량의 상부 구조가 늘어나거나 또는 줄어드는 등 교량의 이동(신축작용)을 하게 되는데, 이에 따라 이 가동받침도 종, 횡방향으로 이동하게 된다.

즉, 받침의 하단은 교량의 하부구조에 결합되어 고정되고 상단은 교량의 상부구조에 결합되어 고정되기 때문에, 상기 교량의 상부구조가 신축함에 따라 받침의 상단이 이동하는 것이다.

이와 같은 교량의 신축량은 교량의 안전점검시 점검대상이 되며, 이 신축량을 측정하기 위해 상기 받침에 측정계를 설치하여 사용한다.

이와 관련하여 도 1에는 측정계가 교량받침(20)에 설치된 상태를 나타내고 있다. 여기서 측정계는 눈금이 인쇄된 측정판(11)과 상기 측정판(11)에 인쇄된 눈금을 지시하는 지시침(14)이 몸체(13)의 상단에 형성된 지시계(12)로 이루어지며, 측정판(11)에 인쇄된 눈금을 지시하는 측정침(19)을 구비한다.

상기와 같이 교량받침에 측정계가 설치되면 기후조건, 교통량 등에 의해 교량의 상판이 신축되어 교량받침(20)의 상부 플레이트가 좌측 또는 우측으로 이동되는 경우 측정판(11)이 함께 움직인다. 이에 따라 지시계(12)의 지시침(14)이 측정판(11)에 인쇄된 눈금의 중앙부분을 지시하던 상태가 변하게 되어 눈금의 중앙으로부터 좌측 또는 우측을 지시하게 되며, 이 과정에서 측정구(18)도 지시침(14)에 의해 그 위치가 변하게 된다.

이후 받침(20)의 상측이 원래 상태로 복귀되면 지시침(14)은 다시 눈금의 중앙을 지시하게 되나, 측정구(18)는 원래 위치로 되돌아오지 못하고 외측으로 이동된 지점에 있게 되며, 이 위치에서 측정구(18)의 측정침(19)이 지시하는 눈금을 읽은 값이 교량이 신축되는 최대의 값이 되는 것이다. 따라서 교량의 점검시 상기 측정구(18)의 측정침(19)이 지시하는 눈금의 값을 읽어 기록한 후, 측정구(18)를 인위적으로 원래 위치로 복귀시킨다.

그러나, 이같은 종래기술의 측정계는 교축방향의 변위량 측정만 가능하고 교직방향의 변위량은 측정할 수 없는 문제점이 있었다. 뿐만 아니라 교량받침의 하부 플레이트와 상부 플레이트 간에 걸쳐서 설치되는 관계로 과도한 크기를 가지는데다 교축방향 변위 시 파손될 우려가 높아 교직방향의 변위가 발생하는 지점에는 설치하지 못하는 구조를 가지고 있었다.

한국등록특허공보 제0731514호(2007.06.18.)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 교량의 변위량을 교축방향뿐만 아니라 교직방향으로도 측정 가능하고, 중간 지지부재의 변형량을 이용하여 간접적으로 측정하기 때문에 설치공간도 줄일 수 있도록 한 변위량 계측부재를 구비한 교량받침 및 그의 시공방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 교량받침은, 상부 플레이트 및 하부 플레이트, 상기 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 설치되어 상부 플레이트를 지지하면서 상부 플레이트의 변위를 수용하는 중간 지지부재를 포함하여 교량의 상부구조물과 하부구조물 사이에 설치되는 교량받침에 있어서, 상기 하부구조물에 대한 상부구조물의 변위량을 측정하기 위한 변위량 계측부재를 포함하며, 상기 변위량 계측부재는, 상기 중간 지지부재의 하부 전면과 후면에 각각 상단부가 회전 가능하도록 설치되어 상기 중간 지지부재가 변형되더라도 자중에 의해 회전하면서 하단부가 하향 지시하도록 한 지침자와, 상기 하부 플레이트의 상면에서 상기 지침자에 대응하는 위치에 설치되고 모눈이 인쇄되어 상기 상부구조물의 교축방향 및 교직방향 변위 시 상기 지침자가 변위량을 지시할 수 있도록 한 계측판을 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

여기서, 상기 지침자는 하단부에 위치한 지침부의 높이를 조절 가능하도록 신축 가능한 텔레스코픽 몸체부를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 텔레스코픽 몸체부의 측면에는 길이방향을 따라 눈금이 인쇄되어 상기 텔레스코픽 몸체부의 축소에 따른 상기 상부구조물의 상하변위량을 측정할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 텔레스코픽 몸체부는, 상부 몸체부와, 상기 상부 몸체부의 하단으로 승강 가능하게 삽입된 중간 몸체부와, 상기 중간 몸체부의 하단으로 승강 가능하게 삽입된 하부 몸체부로 이루어지되, 상기 상부 몸체부의 내주면에는 상기 중간 몸체부와 마찰접촉하면서 상기 중간 몸체부가 외력 없이는 하강하지 않고 높이 조절된 상태를 유지할 수 있도록 해주는 마찰재가 설치되고, 상기 중간 몸체부의 내부에는 상기 하부 몸체부를 탄성지지하는 스프링이 설치되어 상기 지침부의 계측판 접촉에 따른 순간 수축 및 복원이 가능하도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 지침자의 지침부에는 마그네트가 설치되고, 상기 계측판에는 눈금을 따라 일정 간격을 두고 다수의 마그네트 센서가 설치되어 상기 지침부의 마그네트를 감지할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 하부 플레이트를 교량의 하부구조물에 고정하는 앵커링부재를 더 포함하며, 상기 앵커링부재는, 교량의 하부구조물에 매립되되 상면이 하부구조물의 상면으로 노출되도록 매립되고, 상면 중앙부로부터 하방향으로 형성되고 내주면에는 암나사 형성된 승강홀을 구비한 앵커; 외주면에 수나사 형성되어 상기 앵커의 승강홀에 삽입되어 나사체결된 상태에서 일방향으로 회전하면 상승하고 타방향으로 회전하면 하강하도록 하며, 상기 앵커의 승강홀에서 상승하면 상단부가 승강홀의 상측으로 돌출되면서 상기 하부 플레이트의 체결공에 인입된 상태가 되어 상기 하부 플레이트를 수평방향으로 변위되지 않도록 구속하며, 반대로 하강하면 상단부가 상기 하부 플레이트의 체결공으로부터 하측으로 인출되어 상기 하부 플레이트에 대한 구속을 해제하며, 상면 중앙부에는 렌치홈이 형성되고, 상기 렌치홈의 하측으로 암나사 형성된 볼트공을 구비하되 상기 볼트공의 암나사 방향은 상기 앵커의 승강홀 암나사 방향과 반대로 형성된 승강플러그; 상기 하부 플레이트의 상측에서 상기 하부 플레이트의 체결공을 통해 상기 승강플러그의 볼트공에 나사체결되며, 일방향 회전시 상기 승강플러그에 대해 자신이 하강하다가 상기 하부 플레이트에 머리부가 걸리면서 더 이상 하강할 수 없게 되면 상기 승강플러그를 상승시켜주며, 타방향 회전시 상기 승강플러그에 대해 자신이 상승하여 상기 승강플러그로부터 이탈하는 앵커볼트;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 승강플러그는 외주면에 수나사 형성되어 상기 앵커의 승강홀에 나사체결되는 하부 몸체와, 상기 하부 몸체보다 작은 직경을 갖고 상기 하부 플레이트의 체결홈에 인입되도록 한 원통형의 상부 몸체로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 교량받침의 시공방법은, 상기 상부 플레이트와 하부 플레이트 및 중간 지지부재를 교량의 하부 구조물 위에 설치하는 단계; 교량의 상부 구조물을 상기 상부 플레이트에 올리면서 체결하는 단계; 상기 지침자를 상기 중간 지지부재의 하부 전면과 후면에 각각 설치하는 단계; 상기 지침자를 하부 플레이트의 상면 전측과 후측에 설치하되, 상기 중간 지지부재가 변형되지 않은 상태에서 상기 지침자가 계측판의 모눈 중 기준점을 가리키도록 세팅하여 설치하는 단계; 를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

본 발명에 의한 변위량 계측부재를 구비한 교량받침 및 그의 시공방법은 교량의 변위량을 교축방향뿐만 아니라 교직방향으로도 측정 가능하며, 상하방향의 변위량 측정도 가능하다.

또한, 본 발명은 계측판에 모눈과 함께 배치된 마그네트 센서를 이용하여 원거리에서 교축방향 및 교직방향의 변위량을 실시간으로 모니터링할 수 있다.

또한, 본 발명은 하부구조물에 대하여 하부 플레이트를 분리하기 쉬운 분리형이어서 유지보수가 용이하면서도 사용 중 반복적인 활하중 및 지진 발생 시 작용하는 전단하중에 의해 하부구조물과 하부 플레이트 간 체결부위가 쉽게 파단되는 문제를 최소화할 수 있다.

도 1은 종래기술에 의한 교량받침을 설명하기 위한 참조도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 교량받침에서 변위량 계측부재 중 지침자의 구성을 설명하기 위한 분해사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 교량받침에서 변위량 계측부재 중 계측판 및 마그네트 센서를 설명하기 위한 사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 교량받침에서 변위량 계측부재 중 지침자의 내부 구성을 설명하기 위한 단면도
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 교량받침에서 변위량 계측부재에 의한 변위량 측정방법을 설명하기 위한 참조도
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 교량받침의 사시도
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 교량받침에서 앵커링부재의 구성을 설명하기 위한 단면도
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 교량받침에서 앵커링부재의 분해사시도
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 의한 교량받침에서 앵커링부재의 작용 및 동작을 설명하기 위한 참조도

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 변위량 계측부재를 구비한 교량받침 및 그의 시공방법에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.

또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

<실시예>

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 교량받침의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 교량받침에서 변위량 계측부재 중 지침자의 구성을 설명하기 위한 분해사시도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 교량받침에서 변위량 계측부재 중 계측판의 구성을 설명하기 위한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 교량받침에서 변위량 계측부재 중 지침자의 내부 구성을 설명하기 위한 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 교량받침은 상부 플레이트(10) 및 하부 플레이트(20), 상기 상부 플레이트(10)와 하부 플레이트(20) 사이에 설치되는 중간 지지부재(30)와 더불어 하부 플레이트(20)를 교량의 하부구조물에 고정하되 전단하중에 대한 저항을 강화하면서도 유지보수가 용이한 교량받침을 구현하기 위한 앵커링부재(100)와 상기 하부구조물에 대한 상부구조물의 변위량을 측정하기 위한 변위량 계측부재(200)를 포함하여 이루어진다.

이하, 상기 변위량 계측부재(200)를 비롯한 각 구성요소들을 중심으로 본 발명의 실시예에 의한 교량받침에 대해 보다 상세히 설명한다.

상기 상부 플레이트(10)는 통상적으로 알려진 강재 소재인 사각의 넓은 판으로, 교량의 상부구조물에 매설되는 복수의 앵커(110) 혹은 앵커볼트(130)에 의해 교량의 상부구조물 측에 고정 설치된다. 이때 상구구조물과 상부 플레이트(10) 간에는 솔플레이트가 개입될 수도 있다.

상기 하부 플레이트(20)는 상부 플레이트(10)와 마찬가지로 강재 소재인 사각의 넓은 판으로 구비되고 교량의 하부구조물 측에 부분 매설되는 앵커링부재(100)에 의해 고정된다.

상기 중간 지지부재(30)는 상부 플레이트(10)와 하부 플레이트(20) 사이에 설치되며, 상부 플레이트(10)를 지지하면서 상부 플레이트(10)의 변위를 수용하는 역할을 한다. 이같은 중간 지지부재(30)는 고무계열의 것으로 구비되거나 강재로 구비될 수 있으며 어느 한 종류의 것으로 제한되지 않는다. 상기 중간 지지부재(30)가 강판과 고무가 순차 적층된 형태의 것으로 구비되는 경우 교량의 상부구조물로부터 수직하중이 작용하면 중간 지지부재(30) 내부의 고무가 팽출되고 내부 보강판은 고무의 팽출을 방해하면서 고무의 내하력을 증대시켜 수직하중을 수용하게 된다. 마찬가지로 교량의 상부구조물이 수평변위를 일으키는 경우 고무가 전단변형하여 변위를 흡수하게 되고, 회전변위를 일으키는 경우 고무의 탄성에 의해 회전력을 수용하게 된다.

상기 변위량 계측부재(200)는 텔레스코픽 몸체부(211)를 구비하는 지침자(210), 모눈(221)이 인쇄되어 상구구조물의 교축방향 및 교직방향 변위 시 지침자(210)가 변위량을 지시하도록 한 계측판(220), 마크네트 센서(230) 및 마그네트(240)를 포함하여 이루어진다.

상기 지침자(210)는 신축 가능하도록 다단으로 연결된 텔레스코픽 몸체부(211)와, 상기 텔레스코픽 몸체부(211)의 하단에 설치되어 계측판(220)의 눈금을 지시하도록 한 지침부(213), 상기 텔레스코픽 몸체부(211)의 상단부를 상기 중간 지지부재(30)에 대하여 회전 가능하도록 연결 및 지지해주는 지지부(214~218)를 포함하여 이루어진다.

상기 지침자(210)의 텔레스코픽 몸체부(211)는 도 3 및 도 5에서 볼 수 있는 것처럼 상기 지지부(214~218)에 회전 가능하도록 연결 및 지지된 상부 몸체부(211a)와, 상기 상부 몸체부(211a)의 하단으로 승강 가능하게 삽입되는 중간 몸체부(211b)와, 상기 중간 몸체부(211b)의 하단으로 승강 가능하게 삽입되는 하부 몸체부(211c)로 이루어진다. 여기서 상부 몸체부(211a)의 내주면에는 상기 중간 몸체부(211b)와 마찰접촉하면서 상기 중간 몸체부(211b)가 외력 없이는 하강하지 않고 높이 조절된 상태를 유지할 수 해주는 마찰재(211d)가 설치되고, 상기 중간 몸체부(211b)의 내부에는 상기 하부 몸체부(211c)가 하강하는 경향을 갖도록 최소한의 힘으로만 탄성지지하는 스프링(211e)이 설치된다. 단 주의할 점으로 도면에서는 편의상 상기 중간 몸체부(211b)가 하나만 구비된 것으로 도시되었으나 상기 중간 몸체부(211b)는 상기 중간 지지부재(30)의 높이에 따라 복수개가 텔레스코픽 형태로 연결되어 구비될 수 있다.

이같은 상기 텔레스코픽 몸체부(211)의 구성에 따르면 상기 중간 몸체부(211b)는 상기 상부 몸체부(211a)에 대하여 승강 가능하며 마찰재(211d)에 의해 외력이 작용하지 않는 한 승강된 높이를 그대로 유지하려는 경향을 가지므로 초기 세팅 시 지침부(213)의 높이 조절을 위해 사용된다. 한편, 상기 하부 몸체부(211c)는 중간 몸체부(211b)에 대하여 승강 가능하며 스프링(211e)에 의해 하측으로 탄성지지되어 하강하려는 경향을 가진다. 이로써 중간 몸체부(211b)의 높이 조절에 따라 지침부(213)가 계측판(220)과의 접촉을 지속적으로 유지하게 할 수도 있고 지침부(213)가 계측판(220)과 약간 이격된 상태로 세팅할 수도 있는데, 지침부(213)가 계측판(220)과 약간 이격된 상태로 세팅된 경우 중간 지지부재(30)의 변형으로 지침부(213)가 계측판(220)에 접촉하면 그에 대응하여 상기 하부 몸체부(211c)가 순간적으로 상승하고 계측판(220)에 대한 접촉이 사라지면 다시 하강하여 복원되면서 텔레스코픽 몸체부(211)가 기울어지지 않고 수직 하향한 상태를 지속적으로 유지하도록 해준다.

또한, 상기 텔레스코픽 몸체부(211)의 측면에는 길이방향을 따라 눈금(212)이 인쇄된다. 이로써 텔레스코픽 몸체부(211)의 축소에 따른 상부구조물의 상하방향 변위량을 측정하는 것이 가능해진다. 여기서 상부구조물의 상하방향 변위량은 상기 텔레스코픽 몸체부(211)의 길이조절에 의한 초기 세팅 시 중간 몸체부(211b)와 하부 몸체부(211c) 각각의 눈금(212)을 기준으로 현재 측정된 눈금(212)의 상대 위치에 의해 산출된다. 이로써 교량의 교축방향 및 교직방향 변위량뿐만 아니라 상하방향 변위량 측정도 가능해진다.

상기 지침자(210)의 지침부(213)는 하부가 역원추형으로 형성되어 계측판(220)을 지시하는 기능을 담당한다. 상기 지침부(213)의 상부는 도 3에 도시된 것처럼 수나사 형성되어 상기 하부 몸체부(211c)에 나사체결되도록 하며, 내부에는 마그네트(240)가 삽입될 수 있도록 중공으로 형성된다. 상기 지침부(213)의 경우 상기 마그네트(240)의 자력을 중간에서 차단하지 않고 그대로 투과시킬 수 있도록 합성수지 또는 비금속 소재로 이루어진다.

상기 지침자(210)의 지지부(214~218)는 도 3에 도시된 것처럼 U자형으로 형성된 상부 몸체부(211a) 상단부에 핀(215)에 의해 결합되어 상기 텔레스코픽 몸체부(211)의 전후방향 회전을 허용하는 제1지지축(214), 상기 제1지지축(214)을 통공(216a)에 끼워서 전후방향으로 회전 가능하게 지지하는 제1지지체(216), 상기 제1지지체(216)의 외주면에서 돌출된 제2지지축(217), 상기 제2지지축(217)을 내부홀(218a)에 수용하면서 좌우방향으로 회전 가능하도록 지지하는 제2지지체(218)로 이루어지며, 상기 제2지지체(218)는 상기 중간 지지부재(30)의 하부에 삽입된 상태로 설치되어 지지된다. 여기서 상기 제1지지체(216)의 통공(218a) 내주면, 상기 제2지지축(217)의 외주면에는 회전동작에 따른 마찰저항을 감소시킬 수 있도록 테프론으로 코팅되는 것이 바람직하다. 이같은 지지부(214~218)의 구성에 의해 중간 지지부재(30)가 변형되더라도 텔레스코픽 몸체부(211)가 지지부(214~218)에 지지된 상태에서 자중에 의해 수직하게 하향하고 있는 상태를 지속적으로 유지할 수 있게 된다.

상기 계측판(220)은 도 4에 도시된 것처럼 하부 플레이트(20)의 상면에서 지침자(210)에 대응하는 위치에 설치되고 모눈(221)이 인쇄되어 상부구조물의 교축방향 및 교직방향 변위 시 지침자(210)가 변위량을 정확하게 지시할 수 있도록 한다. 상기 모눈(221) 가운데 지침자(210)의 초기세팅 기준이 되는 기준점(221a)이 표시된다.

상기 마그네트 센서(230)는 도 4에 도시된 것처럼 계측판(220)에 눈금(212)을 따라 일정 간격을 두고 다수 설치된다. 그리고 상기 마그네트 센서(230)가 감지하는 마그네트(240)는 지침자(210)의 지침부(213) 내부에 삽입된 상태로 설치된다. 이로써, 교량의 하부구조물에 대한 상부구조물의 변위로 인해 중간 지지부재(30)가 변형되어 지침자(210)가 수평방향으로 변위되면 해당 위치에 설치된 마그네트 센서(230)가 지침자(210)에 내장된 마그네트(240)를 감지함으로써 변위량을 간단히 산출할 수 있게 된다. 이같이 마그네트 센서(230)와 마그네트(240)를 구비한 구성에 따르면 원격지에서도 마그네트 센서(230)의 감지신호를 제공받아 상부구조물의 변위량을 실시간으로 모니터링하는 것이 가능해진다. 물론 이를 위해서 상기 마그네트 센서(230)가 감지하여 생성한 감지신호를 원격지로 송신할 수 있는 통신인터페이스(미도시됨)가 설치된다.

도 6과 도 7은 각각 상부구조물의 교축방향 및 교직방향 변위 시 상태를 보인 것으로 상부구조물의 실제 변위량은 지침자(210)의 변위량(변위 1)을 중간 지지부재(30)의 높이와 지침자(210)의 설치 높이 비(B/A)와 곱하여 산출할 수 있다.

여기서 상부구조물이 교직방향으로 변위된 상태를 나타낸 도 7을 살펴보면 변위량 계측부재(200)가 중간 지지부재(30)의 전면과 후면에 각각 설치되는 이유를 알 수 있는데, 상부구조물의 교직방향 변위 시 변위되는 방향으로 설치된 지침자(210)는 수직한 상태를 유지하면서 변위량을 측정 가능한 상태가 되지만 그 반대에 위치한 지침자(210)는 중간 지지부재(30)의 간섭으로 인해 수직한 상태를 유지하지 못하여 변위량을 측정할 수 없는 상태가 되기 때문이다.

이같은 변위량 계측부재(200)의 구성에서 주목할 수 있는 점은 지침자(210)가 상부 플레이트(10)에 직접 설치되지 않고 변형되는 중간 지지부재(30)에 설치되어 변위량을 간접적으로 측정하도록 하였다는 점이다. 이에 따라 변위량 산출과정이 상대적으로 약간 복잡해지기는 하였으나 변위량 계측부재(200)의 크기가 비대해지는 것을 막고 공간집약적인 설치가 가능해지는 장점을 갖게 된다.

계속해서 아래에서는 앵커링부재(100)에 대해 설명한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 의한 교량받침에서 앵커링부재의 구성을 설명하기 위한 단면도이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 의한 교량받침에서 앵커링부재의 분해사시도이다.

상기 앵커링부재(100)는 교량의 상부구조물을 인상하지 않고서도 하부구조물에 대하여 하부 플레이트(20)를 간단히 체결하여 고정하거나 분리할 수 있도록 하는 것으로, 도 8 및 도 9에 도시된 것처럼 앵커(110)와 승강플러그(120) 및 앵커볼트(130)로 이루어진다. 이같은 앵커링부재(100)의 구성에서 주목할 점은 하부구조물에 대하여 하부 플레이트(20)를 체결하고 있는 평상시에는 도 8의 단면도에서 볼 수 있는 것처럼 앵커볼트(130)보다 단면적이 훨씬 큰 승강플러그(120)가 하부 플레이트(20)와 앵커(110) 사이에 위치하면서 수평방향으로 가해지는 하중에 대한 전단저항면적을 대폭 증대시켜준다는 점이다.

상기 앵커링부재(100)에서 앵커(110)는 교량의 하부구조물에 매립되되 상면이 하부구조물의 상면으로 동일 평면상에 노출되도록 매립되고, 상면 중앙부에서 하방향으로 암나사 형성된 승강홀(111)을 구비한다.

상기 승강플러그(120)는 외주면에 수나사 형성되어 상기 앵커(110)의 승강홀(111)에 삽입되어 나사체결된 상태에서 일방향으로 회전하면 상승하고 타방향으로 회전하면 하강한다. 여기서 상기 승강플러그(120)가 앵커(110)의 승강홀(111)에서 상승하면 상부 몸체(122)가 승강홀(111)의 상측으로 돌출되면서 상기 하부 플레이트(20)의 하부 체결공(21b)에 인입된 상태가 되어 상기 하부 플레이트(20)를 수평방향으로 변위되지 않도록 구속한다. 반대로 상기 승강플러그(120)가 하강하면 그 상부 몸체(122)가 상기 하부 플레이트(20)의 체결공으로부터 하측으로 인출되어 상기 하부 플레이트(20)에 대한 구속을 해제하게 된다. 상기 승강플러그(120)의 상면 중앙부에는 렌치홈(124)이 형성되고, 상기 렌치홈(124)의 하측으로는 상기 렌치홈(124)의 폭보다 좁은 직경을 갖는 암나사 형성된 볼트공(123)을 구비한다.

단, 여기서 중요한 점은 상기 승강플러그(120) 볼트공(123)에 형성된 암나사 방향이 상기 앵커(110)의 승강홀(111) 암나사 방향과 반대로 형성된다는 점이다. 여기서 앵커볼트(130)는 상용되는 일반 규격의 볼트를 활용할 수 있도록 하여 그에 대응하도록 승강플러그(120)의 볼트공(123) 수나사와 앵커(110)의 승강홀(111) 암나사를 형성시켜준다. 이같은 구성에 따라 도 10의 (a), (b)와 같이 승강플러그(120)가 앵커(110)의 승강홀(111)에 하강한 상태에서 앵커볼트(130)의 볼트본체(131)를 승강플러그(120)의 볼트공(123)에 삽입하여 오른쪽으로 돌려주면 처음에는 승강플러그(120)에 대하여 앵커볼트(130)가 하강하다가 도 10의 (c)와 같이 앵커볼트(130)의 머리(132)가 하부 플레이트(20)에 머리(132)가 걸리면서 더 이상 하강할 수 없는 상태가 되는데 이 상태에서 앵커볼트(130)를 계속 오른쪽으로 돌려주면 도 6의 (d)와 같이 승강플러그(120)가 앵커(110)의 승강홀(111)에서 상승하여 상부 몸체(122)가 하부 플레이트(20)의 하부 체결공(21b)으로 인입되는 2단계 동작이 순차적으로 이루어진다. 이제 도 10의 (d)와 같은 상태에서 앵커볼트(130)를 왼쪽으로 돌려주면 도 11의 (a)와 같이 앵커볼트(130)가 승강플러그(120)의 볼트공(123)으로부터 상승하여 빠져나오게 된다. 이후 도 11의 (b)와 같이 렌치(140)를 승강플러그(120)의 렌치홈(124)에 삽입한 후 왼쪽으로 돌려주면 도 11의 (c)와 같이 승강플러그(120)가 앵커(110)의 승강홀(111)에서 하강하게 된다. 그러면 도 11의 (d)와 같이 하부 플레이트(20)에 대한 승강플러그(120)의 구속이 해제되어 교량받침을 상부구조물의 인상 없이 상부구조물과 하부구조물 사이에서 수평방향으로 빼내는 것이 가능해진다.

여기서 상기 승강플러그(120)는 외주면에 수나사 형성되어 상기 앵커(110)의 승강홀(111)에 나사체결되는 하부 몸체(121)와, 상기 하부 몸체(121)보다 작은 직경을 갖고 상기 하부 플레이트(20)의 하부 체결공(21b)에 인입되도록 한 원통형의 상부 몸체(122)로 이루어지는 것이 바람직하다. 하지만 승강플러그(120)에서 상부 몸체(122)의 횡단면적은 전단저항면적을 의미하는 것이므로 하부 몸체(121)와 비교하여 수나사 형성된 부분만을 깎아주는 정도로만 크기를 줄이고 과도하게 작게 하지 않도록 주의한다.

상기 앵커링부재(100)에서 앵커볼트(130)는 하부 플레이트(20)의 상측에서 상부 체결공(21a)을 통해 승강플러그(120)의 볼트공(123)에 나사체결되며, 도 10의 (b)~(d)에 도시된 것처럼 일방향 회전 시(일반 규격의 볼트를 염두에 둔다면 오른쪽 방향 회전 시) 상기 승강플러그(120)에 대해 자신이 하강하다가 상기 하부 플레이트(20)에 머리(132)가 걸리면서 더 이상 하강할 수 없게 되면 승강플러그(120)의 타방향 회전(오른쪽 방향 회전)을 유도하여 승강플러그(120)를 상승시켜준다. 반면 타방향 회전 시(일반 규격의 볼트를 염두에 둔다면 왼쪽 방향 회전 시)에는 도 11의 (a)와 같이 승강플러그(120)에 대해 자신이 상승하여 승강플러그(120)로부터 이탈하게 된다.

전술된 본 발명의 실시예에 의한 교량받침을 시공하기 위한 교량받침 시공방법을 간단히 살펴보면, 앵커링부재(100)의 앵커(110)를 교량의 하부구조물에 매립하되 하부구조물의 상면으로 앵커(110)의 상면이 노출되도록 매립하는 단계, 상기 승강플러그(120)를 상기 앵커(110)의 승강홀(111)에 삽입하여 나사체결하되 승강플러그(120)의 상부 몸체(122)가 승강홀(111)의 상측으로 돌출되도록 나사체결하는 단계, 상기 하부 플레이트(20)의 하부 체결공(21b)을 승강플러그(120)의 상부 몸체(122)에 맞추어 인입시키면서 상기 상부 플레이트(10), 하부 플레이트(20) 및 중간 지지부재(30)를 교량의 하부구조물에 올리는 단계, 상기 앵커볼트(130)를 사용하여 하부 플레이트(20)를 승강플러그(120)에 체결하는 단계, 교량의 상부구조물을 상부 플레이트(10)에 올리면서 체결하는 단계를 포함하여 이루어진다.

이후, 상기 지침자(210)를 상기 중간 지지부재(30)의 하부 전면과 후면에 각각 설치하는 단계, 상기 지침자(210)를 하부 플레이트(20)의 상면 전측과 후측에 설치하되, 상기 중간 지지부재(30)가 변형되지 않은 상태에서 상기 지침자(210)가 계측판(220)의 모눈(221) 중 기준점(221a)을 가리키도록 세팅하여 설치하는 단계를 더 진행한다. 이로써 변위량 계측부재(200)까지 설치가 완료되어 교량받침 전체의 설치가 마무리된다.

만일 기 설치된 교량받침을 교체해야 하는 경우에는 도 11의 (a)와 같이 앵커볼트(130)를 왼쪽으로 돌려 제거하고 나서 도 11의 (b)~(c)와 같이 렌치(140)를 이용하여 승강플러그(120)를 왼쪽으로 돌려 앵커(110)의 승강홀(111)에서 하강시켜주면 하부구조물과 교량받침의 하부 플레이트(20)가 분리된 상태가 된다.

이후 도 11의 (d)와 같이 기존 교량받침을 수평방향으로 끌어내 새로운 것으로 교체하면 된다. 이때 새로운 교량받침을 도 10의 (a)와 같이 정위치에 위치시킨 후 도 10의 (b)와 같이 앵커볼트(130)를 하부 플레이트(20)의 상부 체결공(21a)을 통해 승강플러그(120)의 볼트공(123)에 체결한 후 오른쪽으로 돌려주면 처음에는 앵커볼트(130)가 승강플러그(120)의 볼트공(123)을 따라 하강하여 도 10의 (c)와 같이 머리(132)가 하부 플레이트(20)에 걸쳐져 더 이상 하강하지 못하는 상태가 된다. 이처럼 상기 앵커볼트(130)가 더 이상 하강하지 못하는 상태에서 앵커볼트(130)를 계속 오른쪽으로 돌려주면 도 10의 (d)와 같이 승강플러그(120)가 앵커(110)의 승강홀(111)에서 상승하여 그 상부 몸체(122)가 하부 플레이트(20)의 하부 체결공(21b)에 삽입되어 하부 플레이트(20)를 구속한 상태가 되면서 교량받침의 교체가 완료된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

10 : 상부 플레이트 20 : 하부 플레이트
21a : 상부 체결공 21b : 하부 체결공
30 : 중간 지지부재 100 : 앵커링부재
110 : 앵커 111 : 승강홀
120 : 승강플러그 121 : 하부 몸체
122 : 상부 몸체 123 : 볼트공
124 : 렌치홈 130 : 앵커볼트
140 : 렌치 200 : 변위량 계측부재
210 : 지침자 221 : 모눈
230 : 마그네트 센서 240 : 마그네트

Claims (8)

1. 상부 플레이트 및 하부 플레이트, 상기 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 설치되어 상부 플레이트를 지지하면서 변형에 의해 상부 플레이트의 변위를 수용하는 중간 지지부재를 포함하여 교량의 상부구조물과 하부구조물 사이에 설치되는 교량받침에 있어서,
   상기 중간 지지부재의 하부 전면과 후면에 각각 상단부가 회전 가능하도록 설치되어 상기 중간 지지부재가 변형되더라도 자중에 의해 회전하면서 하단부가 하향 지시하도록 한 지침자와, 상기 하부 플레이트의 상면에서 상기 지침자에 대응하는 위치에 설치되며 상기 상부구조물의 교축방향 및 교직방향 변위 시 상기 지침자가 변위량을 지시할 수 있도록 모눈이 인쇄되되 상기 모눈의 중앙에는 지침자의 초기세팅 기준이 되는 기준점이 표시된 계측판을 구비하여, 상기 하부구조물에 대한 상부구조물의 변위량을 측정할 수 있도록 한 변위량 계측부재를 포함하며,
   상기 지침자는, 하단부에 위치한 지침부의 높이를 조절 가능하도록 신축 가능한 텔레스코픽 몸체부를 구비하며, 상기 텔레스코픽 몸체부의 측면에는 길이방향을 따라 눈금이 인쇄되어 상기 텔레스코픽 몸체부의 축소에 따른 상기 상부구조물의 상하변위량을 측정할 수 있도록 하며,
   상기 텔레스코픽 몸체부는, 상부 몸체부와, 상기 상부 몸체부의 하단으로 승강 가능하게 삽입된 중간 몸체부와, 상기 중간 몸체부의 하단으로 승강 가능하게 삽입된 하부 몸체부로 이루어지되, 상기 상부 몸체부의 내주면에는 상기 중간 몸체부와 마찰접촉하면서 상기 중간 몸체부가 외력 없이는 하강하지 않고 높이 조절된 상태를 유지할 수 있도록 해주는 마찰재가 설치되고, 상기 중간 몸체부의 내부에는 상기 하부 몸체부를 탄성지지하는 스프링이 설치되어 상기 지침부의 계측판 접촉에 따른 순간 수축 및 복원이 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 교량받침.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 지침자의 지침부에는 마그네트가 설치되고, 상기 계측판에는 눈금을 따라 일정 간격을 두고 다수의 마그네트 센서가 설치되어 상기 지침부의 마그네트를 감지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 교량받침.
6. 제1항에 있어서,
   앵커링부재는, 교량의 하부구조물에 매립되되 상면이 하부구조물의 상면으로 노출되도록 매립되고, 상면 중앙부로부터 하방향으로 형성된 승강홀을 구비한 앵커; 상기 앵커의 승강홀에서 상승하면 상단부가 승강홀의 상측으로 돌출되면서 상기 하부 플레이트의 체결공에 인입된 상태가 되어 상기 하부 플레이트를 수평방향으로 변위되지 않도록 구속하며, 반대로 하강하면 상단부가 상기 하부 플레이트의 체결공으로부터 하측으로 인출되어 상기 하부 플레이트에 대한 구속을 해제하며, 암나사 형성된 볼트공을 구비하는 승강플러그; 및 상기 하부 플레이트의 상측에서 상기 하부 플레이트의 체결공을 통해 상기 승강플러그의 볼트공에 나사체결되는 앵커볼트;를 포함하며,
   상기 앵커의 승강홀 내주면에는 암나사 형성되고, 상기 승강플러그의 외주면에는 수나사 형성되어 상기 앵커의 승강홀에 삽입되어 나사체결된 상태에서 일방향으로 회전하면 상승하고 타방향으로 회전하면 하강하도록 하되,
   상기 승강플러그 볼트공의 암나사 방향은 상기 앵커의 승강홀 암나사 방향과 반대로 형성되어, 상기 앵커볼트의 일방향 회전 시 상기 승강플러그에 대해 자신이 하강하다가 상기 하부 플레이트에 머리가 걸리면서 더 이상 하강할 수 없게 되면 상기 승강플러그의 일방향 회전을 유도하여 상기 앵커의 승강홀에서 상승시켜주며, 타방향 회전 시 상기 승강플러그에 대해 자신이 상승하여 상기 승강플러그로부터 이탈하는 일련의 동작이 순차적으로 이루어지도록 하며,
   상기 승강플러그의 상면 중앙부에는 렌치홈이 형성되어, 렌치에 의해 상기 승강플러그가 타방향 회전하여 상기 앵커의 승강홀에서 하강 가능하도록 하며,
   상기 승강플러그는 외주면에 수나사 형성되어 상기 앵커의 승강홀에 나사체결되는 하부 몸체와, 상기 하부 몸체보다 작은 직경을 갖고 상기 하부 플레이트의 체결공에 인입되도록 한 원통형의 상부 몸체로 이루어진 것을 특징으로 하는 교량받침,
7. 삭제
8. 제1항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항의 교량받침을 시공하는 교량받침의 시공방법으로서,
   상기 상부 플레이트와 하부 플레이트 및 중간 지지부재를 교량의 하부 구조물 위에 설치하는 단계;
   교량의 상부 구조물을 상기 상부 플레이트에 올리면서 체결하는 단계;
   상기 지침자를 상기 중간 지지부재의 하부 전면과 후면에 각각 설치하는 단계;
   상기 지침자를 하부 플레이트의 상면 전측과 후측에 설치하되, 상기 중간 지지부재가 변형되지 않은 상태에서 상기 지침자가 계측판의 모눈 중 기준점을 가리키도록 세팅하여 설치하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량받침의 시공방법.

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